Colorantul obținut din sfeclă roșie are potențial de utilizare în industrie
BeetBlue poate fi o alternativă naturală la coloranții industriali
Imagine: Erick Bastos/IQ-USP
Culoarea albastră este abundentă în cer și apă, dar nu printre organismele vii. La păsări este rezultatul modului în care penele filtrează lumina albă și reflectă lumina albastră, nu prezența pigmentului. Dintre minerale, pigmenții albaștri conțin adesea metale care pot fi toxice. La plante, este o culoare și mai rară. Hortensiile produc pigmenți numiți antociani (floare albastră în greacă), care leagă metalele și vopsesc florile în albastru, dar se degradează odată extrase din plantă. Indigo, extras din plantele genului Indigofera și folosit pentru vopsirea hainelor, este unul dintre puținii coloranți naturali potriviti pentru uz industrial. O alternativă a fost prezentată astăzi (3/4) într-un articol din revistă Progresele științei: BeetBlue.
„Am creat un nou colorant albastru din pigmentul de sfeclă roșie, o materie primă netoxică și regenerabilă”, spune chimistul Erick Bastos, de la Institutul de Chimie al Universității din São Paulo (IQ-USP). Pigmentul vopsește hârtie, țesătură de bumbac, fire de mătase, păr, iaurt, printre alte materiale. BeetBlue a fost produs din betanină, un pigment roșu abundent în sfeclă roșie și care se găsește și în cantități mai mici în primăvara roz, pitaya și amarant. Culoarea apare deoarece pigmentul reflectă lumina roșie atunci când este iluminat cu lumină albă. „În timpul unei conversații cu biochimistul Barbara Freitas-Dörr, pe atunci doctorand, ne-am dat seama că structura betaninei ar putea fi modificată pentru a obține o nouă moleculă albastră. A funcționat la prima încercare”, spune Bastos.
„Reacția este simplă”, spune Bastos. „În primul rând, purificăm betanina, deoarece sucul de sfeclă conține o multitudine de molecule.” Apoi trebuie să descompune betanina pentru a produce acid betalamic, o reacție cu randament foarte scăzut. Apoi, o reacție chimică care durează câteva secunde transformă acidul betalamic în BeetBlue (vezi infografic).
„Lucrarea a folosit o strategie sintetică elegantă și eficientă pentru a produce un colorant albastru dintr-un pigment natural”, spune chimista Adriana Rossi, de la Institutul de Chimie al Unicamp, care nu a participat la studiu. „Compusul este stabil chiar și cu variații ale acidității, spre deosebire de antociani și betalaine, o clasă de substanțe în care este inclusă betanina”. Cercetătorul subliniază că, spre deosebire de pigmenții naturali, BeetBlue nu conține metale în structura sa, ceea ce în mod normal face coloranții sintetici toxici. Metalele prezente în antociani sunt, de asemenea, foarte reactive și, prin urmare, își schimbă culoarea.
Pentru a verifica dacă BeetBlule este toxic sau provoacă mutații ADN, echipa USP a efectuat teste cu celule hepatice umane, retină și pește zebra (Danio rerio), numită în mod obișnuit paulistinha în Brazilia. Studiile nu au detectat efecte, dar sunt insuficiente pentru a determina dacă substanța este sigură pentru consumul uman. Pentru aceasta, sunt necesare teste mai complexe și mai costisitoare.
Cercetătorul a renunțat la brevetul pentru BeetBlue. „Această lucrare, bazată pe o mulțime de studii moleculare, este, de asemenea, o odă științei de bază într-un moment în care prețuirea științei este foarte importantă”, spune el. „Succesul eventual al colorantului va fi o demonstrație că știința este primul pas către dezvoltarea bazei tehnologice a societății”. Pentru Bastos, înțelegerea modului în care funcționează lucrurile este fundamentală pentru rezolvarea problemelor cu care se confruntă omenirea.
Aflați cum echipa chimistului Erick Bastos, de la Institutul de Chimie al Universității din São Paulo (IQ-USP), a reușit să creeze un colorant natural cu potențial de utilizare în industrie:
Proiecte: 1. Utilizarea solvenţilor verzi şi a amestecurilor acestora în optimizarea proceselor chimice (nr. 14/22136-4); Modalitate Proiect tematic; Cercetător responsabil Omar Abou El Seoud (USP); Investiție 2.695.151,81 R$. 2. Betalaine: relații structură-proprietate (nr. 16/21445-9); Modul de asistență pentru cercetare – Regular; Cercetător responsabil Erick Leite Bastos (USP); Investiție 203.438,61 R$. 3. Caracterizarea fotofizică și potențialul antiinflamator al betalainelor (nr. 19/06391-8); Modul de asistență pentru cercetare – Regular; Cercetător responsabil Erick Leite Bastos (USP); Investiție 188.124,81 R$. Articol științific: FREITAS-DÖRR, B.C. et al. Un cromofor albastru fără metal derivat din pigmenți vegetali. Progresele științei. v. 6, eaaz0421. 3 aprilie 2020.
Acest text a fost publicat inițial de Pesquisa FAPESP sub licența Creative Commons CC-BY-NC-ND. Citiți originalul.
